原教材高中生物第一冊第三章第二節(jié)和選修全一冊第二章第一節(jié)學習了關于光合作用的知識，在高考全面復習中不再是知識的簡單重復，可將光合作用相關的知識融為一體理解，并加以深化。在新課改教材中也一樣，只需要在深度和廣度進行調整。利用類比的方法把抽象的知識變得形象化，在教學中各知識點可巧妙地用“四”來歸納串聯(lián)，本文從以下十個方面談一談我對光合作用的全方位理解。

 

1．形象的用“四個車輪”來理解光合作用的過程

 

在教材插圖的基礎上修改可得下圖，很像四個協(xié)調滾動的車輪。如下圖所示：

 

 

從圖中可以看出：“四個車輪”是同時轉動，若有一個停止，則四個車輪同時受影響。在日常生活中很容易觀察到這一現(xiàn)象。用形象事物來比喻光合作用的光反應階段和暗反應階段，以及兩個階段的相互聯(lián)系，中間的兩個“車輪”分別是ATP和NADPH的形成，如果暗反應停止，這兩種物質的形成也會受影響，最終停止。增強了學生的記憶和理解效果，同時培養(yǎng)學生事物是相互聯(lián)系，發(fā)展變化的世界觀。

 

2．分析“四個車輪”中的物質變化

 

“車輪一”中：少數的葉綠素a在光的激發(fā)下失去電子，變成強氧化劑，從而奪取水中的電子，使水分子氧化成氧分子和氫離子，葉綠素a由于獲得電子而恢復原狀，這樣往復循環(huán)，形成電子流，將光能轉化成電能。

 

“車輪二”中：ATP在光反應中合成，在暗反應中水解并釋放出能量，供能給暗反應階段中合成有機物。

 

“車輪三”中：NADP+在光反應中得到葉綠素a提供的電子（e）和“車輪一”中水分解產生的H+，就形成了NADPH。NADPH是很強的還原劑，在暗反應中將二氧化碳還原為糖類等有機物，自身氧化成NADP+。

 

“車輪四”中：CO2被固定后形成三碳化合物（C3），經過一系列復雜的變化，并最終形成糖類等有機物。

 

從圖中分析可知如果光合作用形成1molC6H12O6，，則“車輪四”中物質的量變化，只需在原來的基礎上乘以系數6即可。

 

3．“四個車輪”中的能量轉化

 

“車輪一”中：光能轉化為電能。

 

“車輪二、三”中：電能轉化為活躍的化學能ATP、NADPH。

 

“車輪四”中：活躍的化學能ATP、NADPH轉化為穩(wěn)定的化學能儲存在糖類等有機物中。

 

4．書寫“四個車輪”中的化學反應式

 

“車輪一”中：

 

 

“車輪二”中：

 

 

“車輪三”中：

 

 

“車輪四”中：

 

 

5．“四個車輪”中的條件及聯(lián)系

 

“車輪一”中：必須提供光能，H2O作為原料，與光能轉化相關的色素的形成需要某些礦質元素，如Mg。

 

“車輪二、三”中：酶是必要的條件，如：N、P是ATP、NADPH、NADP+的構成元素。

 

“車輪四”中：CO2是光合作用的原料，需要多種酶的催化完成反應，同時需要“車輪二、三”中提供ATP、NADPH。

 

這樣分析得知光合作用必需H2O、CO2作為原料，需要光，礦質元素，酶活性受溫度的影響，，從而影響光合作用，所以需要適宜的溫度等。

 

6 ．“車輪一”中的四種色素

 

參與光合作用光反應的四種光合色素，都溶于有機溶劑。葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b，主要吸收紅橙光和藍紫光；少數處于特殊狀態(tài)的葉綠素a能吸收、轉化光能，多數的葉綠素a和全部的葉綠素b能吸收、傳遞光能。類胡蘿卜素包括葉黃素和胡蘿卜素，主要吸收藍紫光；都能吸收、傳遞光能。

 

7．“四個車輪”中的應用

 

理解了影響光合作用的因素，在農業(yè)生產中要提高農作物光合作用效率，就要根據影響光合作用的因素，合理的控制某些條件。

 

應用１：根據不同植物對光的需求，適當的控制光照條件或選擇適合的種植區(qū)域。在生產上應用如：合理密植、溫室大棚使用玻璃或薄膜的選材（若要降低光合作用使用有色的玻璃或薄膜）

 

應用2：根據溫度直接影響酶的活行，從而影響光合作用。在生產上適時播種、溫室栽培適當的控制白天、晚上的溫差。

 

應用3：根據二氧化碳是光合作用的原料。在生產上采取措施提高CO2濃度（如施用有機肥）。

 

應用4：必需礦質元素直接或間接影響光合作用，要合理施肥。

 

應用5：水分是光合作用的原料之一。預防干旱、合理灌溉。

 

8．四種典型的圖形（影響光合速率的因素）

 

圖1：光照強度

 

一定范圍內光合作用的速率隨光照強度提高而加快，達到一定光照強度不再增加。

 

 

圖2：CO2濃度

 

一定范圍內隨CO2濃度增加光合作用速率加快，達到一定濃度光合作用速率不再增加。

 

 

圖3：溫度

 

溫度直接影響酶活性、從而影響其他相關代謝而影響光合作用。

 

 

圖4：葉齡

 

隨葉齡的改變，光合作用的速率也發(fā)生變化。

 

 

9．光合作用的四點重要意義

 

物質合成：將無機物合成有機物

 

能量轉化：將太陽能轉化為化學能

 

環(huán)境保護：維持大氣中O2和CO2含量的相對穩(wěn)定

 

對生物進化具有重要意義

 

10．C4途徑

 

C4 植物的光合作用，葉肉細胞中固定CO2的C4 途徑增加在“車輪四”后面，這樣出現(xiàn)了完整的C4 植物的光合作用過程示意圖。C4 植物在光合作用時只有維管束鞘細胞中形成淀粉而葉肉細胞中不形成淀粉。植物能利用低濃度的CO2，，是因為PEP羧化酶的親和力高，約是C3植物的60倍。

 

從以上十個點總結了光合作用各方面的知識，逐步培養(yǎng)學生認識事物之間的聯(lián)系性和統(tǒng)一性，提高對知識的歸納、整合、以及應用的能力。

本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/169836.html

相關閱讀：迄今最早大型復雜多細胞生物化石發(fā)現(xiàn)